امواج صوتی در ساخت تراشه جایگزین برق می شود

به گزارش دانلود فایل به نقل از فیز، رایانش نورومورفیک روشی است که در آن شیوه عملکرد مغز تقلید می شود. ماده خاکستری مغز انسان یکی از عجایب خلقت است و می تواند حجم انبوهی از داده را با صرفه جویی بی سابقه در انرژی پردازش کند. هرچند سخت افزارهای هوش مصنوعی مدرن هر روز در پردازش کارهای پیچیده بهتر می شوند، اما مقدار زیادی انرژی صرف می کنند.

یکی از نویدهای رایانش نوروموفیک آنست که حافظه و پردازش را در یک مکان انجام می دهد و بدین سان انرژی مصرفی آن بسیار کمتر از تراشه های سنتی هوش مصنوعی خواهد بود. با این وجود حتی پیچیده ترین سیستم های نورومورفیک هم بسیار ساده هستند و تعداد اتصالاتشان به پای تعداد اتصالات میان نورون های مغز انسانی نمی رسد.

اکنون پژوهشی جدید در نشریه «ساینس ادونسز» نشان داده است یک سخت افزار با استفاده از امواج صوت بجای برق، بهتر می تواند پردازش های موازی نورون ها را انجام دهد و حتی این امر با کارایی بیش از لحاظ انرژی تکمیل می شود.

محققان دانشگاه آریزونا یک روش جدید برای پردازش اطلاعات ابداع نموده اند و از طبیعت به ویژه سیناپس های مغز الهام می گیرند که اتصالات بین نورون های مغز هستند.

دستگاه ابداعی آنها «سیناپس آکوستیک توپولوژیکی» نامیده می شود. این فناوری بجای اتکا به الکترون ها برای حرکت در سیم های میکروسکوپی که در تراشه های سیلیکونی صورت می گیرد، امواج آکوستیک را از مسیرهای کوچک و بهم متصل می فرستد.

این دستگاه هم مانند سیناپس های زیست شناختی که قدرت اتصال خویش را برای انتقال اطلاعات تغییر می دهد، قادر می باشد امواج صوتی را هنگام انتقال تقویت کند یا کم کند. این اطلاعات در تفاوت های زمانی بین امواج همپوشانی رمزگذاری می شوند.

محققان سیستم های خویش را بر طبق مجموعه ای از چالش های روزمره رایانشی مانند دسته بندی گونه های گل و شناسایی ارقامی که با دست نوشته شده اند، آزمایش کردند. این سیستم عملکرد بسیار خوبی داشت و بسیار سریع تر از مدل شبکه های عصبی استانداردعمل کرد و همینطور نتایج آن دقت بیشتری داشتند. سیستم مذکور نیازمند اصلاحات داخلی کمتری برای تکمیل کارها بود.

علاوه بر آن سیستم با سطح انرژی پایین تری نسبت به دو مدل سخت افزار الکتریکی دیگر فعالیت کرد.